西吉西芹收獲裝備應用現狀與發(fā)展

李蜀予，王艷梅，張清林

（1.寧夏工商職業(yè)技術學院，寧夏 銀川 750021；2.金鳳區(qū)良田鎮(zhèn)奕龍回民希望小學，寧夏 銀川 750021）

芹菜屬于葉菜類西芹，清脆爽口，在我國居民西芹消費中的比例很高。寧夏芹菜主要品種為西芹，是從歐洲引進的芹菜品種，主要種植區(qū)域在固原市原州區(qū)、西吉縣、海原縣，銀川市賀蘭縣等地。西吉縣獨特的地理環(huán)境推動了西芹產業(yè)發(fā)展，中華人民共和國農業(yè)部第1395號公告也批準對“西吉西芹”實施農產品地理標志登記保護，西吉西芹成為了西吉縣農民脫貧致富的法寶。近年來，當地政府也加大對西芹產業(yè)的投資幫扶力度，西芹種植面積不斷擴大，伴隨著人工勞動成本增加，種植和收獲機械化率低下的問題愈發(fā)凸顯，嚴重制約西吉縣西芹產業(yè)經濟的進一步發(fā)展。西吉縣農業(yè)機械化技術推廣服務中心基于現狀，積極探索適合西吉縣的西芹種植收獲機械化模式，購買并推廣了一大批種植及收獲機械，使用效果良好，提高了西芹的產量。目前西芹種植作業(yè)機械化程度已超過80%，但由于西芹收獲作業(yè)量大，大型收獲設備成本高，機械結構復雜，不同機型的效率差異較大，導致西芹收獲作業(yè)機械化程度較低，目前還不足30%。西吉西芹產業(yè)收獲作業(yè)的機械化裝備推廣使用上還有很大的提升空間。

1 西芹產業(yè)基礎與發(fā)展

西吉縣地處固原市西部，海拔高、晝夜溫差大，冷涼的氣候條件有利于種植西芹這樣的蔬菜。西吉種植的西芹質地脆嫩、營養(yǎng)豐富，受到廣大消費者的認可；并具有生長速度快、產量高、抗病性強、抽薹晚及分枝少等優(yōu)點，易于推廣種植。

西吉西芹收獲的季節(jié)與大多數南方地區(qū)形成反季。近年來寧夏交通運輸業(yè)不斷發(fā)展，為西芹的外運提供了有利條件。近年來，西吉縣針對西芹產業(yè)在試驗村推行了“統(tǒng)一育苗、統(tǒng)一品種、統(tǒng)一種植模式、統(tǒng)一植保、統(tǒng)一節(jié)水灌溉、統(tǒng)一市場銷售”的生產模式，帶動農戶參與生產經營，使合作農戶成員種植的西芹產量提高了20%，品質提高了一個檔次。

從目前西吉西芹產業(yè)的發(fā)展規(guī)模來看，存在著供需矛盾，供應量遠遠少于需求量。雖然有些試驗村進行了集約產銷模式，但大多數西芹種植模式還是小家小戶分散生產，規(guī)模較小，種植技術較為落后，農藝水平不高，機械使用率低，沒有形成生產和銷售的規(guī)模化，缺乏主導市場的競爭能力、自我保護能力及自然災害抵御能力。要擴大西芹的產業(yè)規(guī)模，一方面政府可以牽頭農戶進行大規(guī)模集約化種植，并進行西芹種植農藝相關的培訓，適當給予農戶財政補貼，另一方面可以研制并推廣小型的種植、收獲作業(yè)機械，提高機械化生產規(guī)模，減低成本。

2 西芹收獲機械化現狀

目前我國尚未研制出大型的芹菜收獲機，國外在20世紀六七十年代開發(fā)出幾種芹菜收獲機，總體來說有2種收獲方法，一種是先將芹菜頂割去，再由割根刀深入到土層下將芹菜根割斷，由夾持帶輸送到收集箱；另一種是不割頂，由夾持部件夾持住芹菜連根拔起，在輸送過程中由割刀將芹菜根和芹菜頂割去，并繼續(xù)輸送至收集箱。這兩種芹菜收獲機整體機構比較龐大，結構復雜，適合于大規(guī)模收獲，于西吉西芹小規(guī)模或棚內種植情況不相適合。目前西吉西芹收獲大多采用人工收獲用鏟刀一棵一棵的收割，然后去雜、扎捆包裝。人工收獲作業(yè)的用工量很大，并且費時費力、效率低下，使芹菜種植的經濟效益下降。造成這樣現狀具體原因如下。

2.1 小型設備少，大型設備價格高，推廣難度大

西吉傳統(tǒng)的西芹種植以小農戶小田塊為主，種植規(guī)模小、分布廣而散、品種多樣、農藝復雜、標準化程度低、農機農藝結合不緊密，小規(guī)模種植需要輕簡型機型。而從國外引進的設備體型大、制造成本高、價格昂貴、轉彎掉頭困難、機具操作難度大、專用性強、適應性差，只適宜平地大面積的收獲使用，機具利用率低、生產成本高，多數農戶難以接受。

2.2 關鍵裝備技術缺乏，技術不成熟

西芹機械收獲時，易被泥土等雜物堵塞，影響收獲作業(yè)效率和西芹的品質?，F有的機型收割后西芹的損傷率高、損失率大，達不到人工收獲作業(yè)的質量，耕種管收等部分關鍵裝備技術缺乏，不成熟、不配套。

2.3 耕種不規(guī)范，機械化水平低

西芹的機械化收獲對農藝的要求非常高，株距與行距的合理性，種植耕作的規(guī)范程度，起壟、覆膜、點種、壓沙各環(huán)節(jié)的銜接要求，會影響后續(xù)的播種、移栽、澆灌、收獲等機械化作業(yè)。目前，傳統(tǒng)的西芹生產耕地不平，少數地區(qū)存在套種間作現象，不適合西芹機械化收獲作業(yè)，同時，傳統(tǒng)手工作業(yè)思想根深蒂固，農戶潛意識里認為機械化收獲難以達到人工作業(yè)水平，收獲過程會損壞芹菜，不利于儲存。

2.4 結構復雜，智能化、精細化程度低

現有西芹、土壤、環(huán)境、機器等互作機理不清，常規(guī)的西芹收獲機械采用機械傳動、結構復雜，而且菜地平整度不符合要求、作業(yè)對象的差異性大，使得其收獲質量達不到要求。目前國內研制的機型多為一次性收獲機具，西芹收獲裝備智能化、精細化程度低。

3 西芹收獲裝備發(fā)展的建議

3.1 進一步實現農機與農藝融合

西芹機械化收獲效率、收獲后西芹品質的好壞等，與標準化種植關系密切，如壟距、行株距、播種量等，都決定了后續(xù)的收獲作業(yè)質量和效率。提高耕作水平，規(guī)范農藝種植制度和田間管理程序，加強農機農藝融合，并進一步擴大集約產銷一體模式，是西吉西芹實現全程機械化的關鍵。

3.2 提高裝備的輕簡性、通用性

西芹收獲機要求結構輕簡緊湊，兼顧設施結構與尺寸，滿足設施和小田塊種植農戶的需要，通過更換部分工作部件，實現多種西芹收獲，提高產品的適應性和通用性。

3.3 提升西芹收獲裝備的智能化

切割臺堵塞、留茬高、菜莖的損傷大、收獲效率低是目前西芹收獲過程中主要存在的問題。提升收獲裝備的智能化水平，才能解決自動控制防堵、清淤、割臺高度自動調節(jié)、可變力柔性輸送系統(tǒng)、多參數融合自動化控制技術。隨著西芹機械化需求層次的提升，智能化控制技術的應用將更加廣泛。

3.4 增強科研投入，提升關鍵核心技術研發(fā)能力

提升關鍵核心技術自主研發(fā)能力需要技術創(chuàng)新，而技術創(chuàng)新主要依賴技術研發(fā)，技術研發(fā)不僅需要高素質的科研人員，還需要較長的研發(fā)周期，同時需要大量的資金支撐，因此，政府應加大財政投入，強化創(chuàng)新驅動能力，加大核心技術科研經費的投入，通過對西芹收獲共性技術和個體技術的研究，消化吸收國外先進的技術，通過產學研等聯合攻關方式達到關鍵技術自主創(chuàng)新的目的，進一步提升產品的核心競爭力。

4 西芹收獲機械化未來的研究方向

根據國人的消費習慣、生活水平以及各種要求的不斷提高，西芹機械化收獲技術應朝著低損傷高效收獲、有序收獲、帶根收獲、智能化收獲等方向努力。

4.1 低損傷高效收獲技術研究

機收西芹損傷難免，應盡量優(yōu)化西芹收獲機械結構，充分發(fā)揮機收高效的作用，在產品取材及設計上要求加大，以提高機器采收西芹的品相，降低損傷率，提高西芹的完整率和生產效率為目標，研究扶葉、仿形、柔性收獲技術、動力配置、整機及部件的設計，實現西芹低損傷高效率機械收獲。

4.2 有序收獲技術與裝備研究

目前國內外的西芹收獲機大多采用無序和半有序收獲的方式，無序收獲的西芹不僅品相不高、賣相不好，而且價格較低。根據國內消費者的購買習慣，大多數的西芹均需實現有序收獲，可利用柔性輸送導向機構實現西芹的側向有序堆放，使西芹收集整齊不亂，降低勞動強度，提高經濟效益。

4.3 西芹帶根收獲技術與裝備研究

西芹帶根收獲有利于增產增收，提高西芹的品相，延長西芹的保存期及增加西芹的價值。但是西芹帶根收獲技術難度大，要求割刀深入土壤，并具有足夠的強度和硬度。西芹帶根收獲不同于馬鈴薯、胡蘿卜等根莖類收獲，其物理力學特性相差甚遠，收獲方式也大不相同，無法套用，西芹帶根收獲技術與裝備需求迫切。